Знания о пассивации в литий-тионилхлоридных батареях

March 6, 2025

1Определение пассивации

Пассивация в литий-тионилхлоридных (Li/SOCl2) батареях относится к образованию изоляционной пленки на поверхности литий-анода.в основном состоит из хлорида лития (LiCl), является продуктом реакции между тионилхлоридом (SOCl2) и литием. Пассивация является присущей характеристикой батарей Li/SOCl2,который помогает продлить срок хранения, ограничивая внутренние химические реакции.

2. Механизм образования пассивационного слоя

Пассивационный слой образуется в результате химической реакции между тионилхлоридом и литийным анодом.на поверхности лития сразу образуется плотная пассивационная пленкаХотя эта пленка позволяет ионам лития проходить, скорость миграции ионов низкая, что препятствует нормальному разряду батареи.Толщина пассивационного слоя увеличивается с временем хранения, но растет медленнее, поскольку сам слой действует как барьер для дальнейших реакций.

3Влияние пассивации на производительность батареи

Наличие пассивирующего слоя оказывает как положительное, так и отрицательное влияние на производительность батареи:

- **Положительное воздействие**: пассивирующий слой значительно снижает скорость саморазряда батареи, что позволяет батареям Li/SOCl2 поддерживать высокую емкость во время длительного хранения.Это делает их подходящими для приложений, требующих длительного времени ожидания..

- **Негативное воздействие**: пассивирующий слой увеличивает внутреннее сопротивление батареи,что приводит к падению начального напряжения при разрядке (отставание напряжения) и потенциально снижает общую емкость батареиВ приложениях, требующих высоких импульсов тока, пассивирующий слой может ограничивать производительность батареи.

4Как смягчить последствия пассивации

Для уменьшения воздействия пассивации на производительность батареи могут использоваться следующие методы:

1. **Активация с низким током разряда**: разряд батареи с низким током (например,10 мА) или с помощью внешнего резистора можно постепенно удалять пассивирующий слой и восстанавливать производительность батареи.

2. **Активация импульсного тока**: Использование импульсного тока для активации батареи может более эффективно разрушить пассивный слой.

3. ** Контролируемые условия хранения**: хранение батареи в низкотемпературной сухой среде может замедлить образование пассивационного слоя.

4. **Химические добавки**: некоторые производители аккумуляторов добавляют химические вещества в электролит, чтобы ограничить рост пассивирующего слоя, сохраняя при этом безопасность и срок службы аккумулятора.

5Применение и ограничения пассивации

Наличие пассивирующего слоя позволяет литиевым тионилхлоридным батареям демонстрировать чрезвычайно низкие показатели саморазрядки (менее 0,5% в год), что делает их идеальными для длительного хранения.Однако, это также ограничивает их производительность в приложениях с высоким импульсом.Современные аккумуляторы Li/SOCl2 часто оптимизируют толщину пассивирующего слоя для сбалансирования скорости саморазрядки и производительности разряда.

6Заключение.

Пассивация является неотъемлемой характеристикой литиевых тионилхлоридных батарей.Он играет решающую роль в продлении срока хранения и снижении скорости саморазрядки, но также накладывает определенные ограничения на производительность разрядки.Оптимизируя условия хранения, используя методы активации или химические добавки, негативное влияние пассивации на производительность батареи может быть эффективно смягчено.тем самым повышая производительность батареи в практических приложениях.